时间:2020-08-09 23:21:06
1、计算题 (9分)如图所示,足够长、宽度L1=0.1m、方向向左的有界匀强电场场强E=70 V/m,电场左边是足够长、宽度L2=0.2 m、磁感应强度B=2×10-3 T的有界匀强磁场。一带电粒子电荷量q=+3.2×10-19C,质量m=6.4×10-27 kg,以v=4×104 m/s的速度沿OO′垂直射入磁场,在磁场中偏转后进入右侧的电场,最后从电场右边界射出。(粒子重力不计)求:
(1)带电粒子在磁场中运动的轨道半径和时间;
(2)带电粒子飞出电场时的速度大小。
2、选择题 如图所示,一电子从a点以速度v垂直进入长为d、宽为h的矩形磁场区域沿曲线ab运动,且通过b点离开磁场。已知电子的质量为m,电量为e,磁场的磁感应强度为B,ab的弧长为s,不计重力,则该电子在磁场中运动的时间为 ( )
A.t=
B.t=
C.t=arcsin(
)
D.t=arcos(
)
3、选择题 如图所示,在x>0、y>0的空间中有恒定的匀强磁场,磁感应强度的方向垂直于xOy平面向里,大小为B.现有一质量为m、电量为q的带电粒子,在x轴上到原点的距离为x0的P点,以平行于y轴的初速度射入磁场.在磁场作用下沿垂直于y轴的方向射出磁场.不计重力的影响,由这些信息可以确定的是( )
A.能确定粒子通过y轴时的位置
B.能确定粒子速度的大小
C.能确定粒子在磁场中运动所经历的时间
D.能确定粒子带电性质
4、计算题 (22分)如图所示,空间存在两个匀强磁场,它们分界线是边长为3L的等边三角形APC,D、E、F三点分别在PC、CA、AP边上,AF =" PD" =" CE" = L,分界线两侧的磁场方向相反且垂直于纸面,磁感应强度大小相同,均为B,分界线外的磁场区域足够大。现有一质量为m、电荷量为q的带正电离子(不计重力),从F点以速度v向三角形内射入。
(1)如果速度v方向与PC边平行,离子第一次到分界线就经过D点,则磁感应强度B的大小是多少?
(2)如果改变磁感应强度B的大小和速度v的方向(速度v的方向均在纸平面内),使离子第一次、第二次到达分界线时依次经过D点和E点,求离子周期性运动的周期。
(3)再改变磁感应强度B的大小和速度v的方向(速度v的方向均在纸平面内),能否仍使离子第一次、第二次到达分界线时依次经过D点和E点?为什么?
5、选择题 如图所示,半径为r的圆形空间内,存在着垂直于纸面向里的匀强磁场,一个带电粒子(不计重力),从A点以速度v0垂直磁场方向射入磁场中,并从B点射出,∠AOB=120°,则该带电粒子在磁场中运动的时间为( )
A.
2πr 3v0 |
3v0 |
2
3v0 |
πr 3v0 |